【手続補正書】
【提出日】平成18年3月27日(2006.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液滴吐出装置、インクジェットプリンタ及び液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  振動板と、前記振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により前記液体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
所定の期間内に発生する前記基準パルスをカウントするカウンタと、
前記所定の期間内のカウンタのカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出する吐出異常検出手段と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】  前記所定の期間は、前記液滴を正常に吐出した際に前記アクチュエータにより変位された前記振動板が残留振動を発生させるまでの期間である請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】  前記所定の期間は、前記残留振動の最初の半周期の期間である請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】  前記所定の期間は、前記残留振動の最初の１周期の期間である請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】  前記吐出異常検出手段は、前記アクチュエータの駆動により前記液滴が正常に吐出されたときの基準パルスの正常カウント範囲と、前記所定の期間内における前記カウンタのカウント値とを比較することにより、前記吐出異常を検出する請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】  前記吐出異常検出手段は、前記カウント値が前記正常カウント範囲よりも小さいときには、前記キャビティ内に気泡が混入したものと検出する請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】  前記吐出異常検出手段は、前記カウント値が前記正常カウント範囲よりも大きいときには、前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したか、あるいは、前記ノズル出口付近に紙粉が付着したものと検出する請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】  前記カウンタは、所定の基準値から前記所定の期間においてカウントされた基準パルスの数を減算カウントし、前記吐出異常検出手段は、この減算結果に基づいて、前記吐出異常を検出する請求項１乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】  前記吐出異常検出手段は、前記減算結果が第１の閾値よりも小さいときには、吐出異常の原因として前記キャビティ内に気泡が混入したものと検出する請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】  前記吐出異常検出手段は、前記減算結果が第２の閾値よりも大きいときには、吐出異常の原因として前記ノズル付近の液体が乾燥により増粘したものと検出する請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】  前記吐出異常検出手段は、前記減算結果が第２の閾値よりも小さく、第３の閾値よりも大きいときには、吐出異常の原因として前記ノズルの出口付近に紙粉が付着したものと検出する請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】  前記吐出異常検出手段によって検出された検出結果を記憶する記憶手段を備える請求項１乃至１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】  前記アクチュエータの駆動による前記液滴の吐出動作後、前記アクチュエータとの接続を前記駆動回路から前記吐出異常検出手段に切り替える切替手段を備える請求項１乃至１２のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】  前記吐出異常検出手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振する請求項１乃至１３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】  前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成する請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】  前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含む請求項１４又は１５に記載の液滴吐出装置。
【請求項１７】  前記吐出異常検出手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含む請求項１６に記載の液滴吐出装置。
【請求項１８】  前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段と、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力する請求項１７に記載の液滴吐出装置。
【請求項１９】  前記アクチュエータは、静電式アクチュエータである請求項１乃至１８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項２０】  前記アクチュエータは、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電アクチュエータである請求項１乃至１８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項２１】  液体が充填されるキャビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に充填された液体の圧力を変動し、この圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させる圧電アクチュエータとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記圧電アクチュエータを駆動する駆動回路と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
所定の期間内に発生する前記基準パルスをカウントするカウンタと、
前記所定の期間内のカウンタのカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出する吐出異常検出手段と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２２】  前記所定の期間は、前記液滴を正常に吐出した後の前記圧電アクチュエータの起電圧による電圧の残留振動を発生させるまでの期間である請求項２１に記載の液滴吐出装置。
【請求項２３】  請求項１乃至２２のいずれかに記載の液滴吐出装置を備えるインクジェットプリンタ。
【請求項２４】  アクチュエータを駆動して振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、基準パルスを発生させるとともに、所定の期間を計測し、計測された所定の期間内に発生した基準パルスをカウントし、このカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出することを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法。
【請求項２５】  所定の基準値から前記所定の期間においてカウントされた基準パルスの数を減算し、この減算結果に基づいて、前記吐出異常を検出する請求項２４に記載の液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法。
【請求項２６】  圧電アクチュエータを駆動して液滴を吐出する動作を行った後、基準パルスを発生させるとともに、所定の期間を計測し、計測された所定の期間内に発生した基準パルスをカウントし、このカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出することを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態において、本発明の液滴吐出装置は、
振動板と、前記振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により前記液体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
所定の期間内に発生する前記基準パルスをカウントするカウンタと、
前記所定の期間内のカウンタのカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出する吐出異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ここで、前記振動板の残留振動とは、前記アクチュエータが前記駆動回路の駆動信号（電圧信号）により液滴吐出動作を行った後、次の駆動信号が入力されて再び液滴吐出動作を実行するまでの間に、この液滴吐出動作により前記振動板が減衰しながら振動を続けている状態をいう。
また、好ましくは、前記所定の期間は、前記液滴を正常に吐出した際に前記アクチュエータにより変位された前記振動板が残留振動を発生させるまでの期間でもよく、前記残留振動の最初の半周期の期間でもよく、あるいは、前記残留振動の最初の１周期の期間でもよい。そして、好ましくは、前記吐出異常検出手段は、前記アクチュエータの駆動により前記液滴が正常に吐出されたときの基準パルスの正常カウント範囲と、前記所定の期間内における前記カウンタのカウント値と比較することにより、前記吐出異常を検出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらに、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記吐出異常検出手段によって検出された検出結果を記憶する記憶手段を備えてもよい。また、本発明の液滴吐出装置は、好ましくは、前記アクチュエータの駆動による前記液滴の吐出動作後、前記アクチュエータとの接続を前記駆動回路から前記吐出異常検出手段に切り替える切替手段を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
ここで、好ましくは、前記吐出異常検出手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記アクチュエータの静電容量成分に基づいて、該発振回路が発振するように構成されてもよい。ここで、好ましくは、前記発振回路は、前記アクチュエータの静電容量成分と、前記アクチュエータに接続される抵抗素子の抵抗成分とによるＣＲ発振回路を構成する。また、前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含んでもよい。さらに、好ましくは、前記吐出異常検出手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含む。この場合、好ましくは、前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段と、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の別の実施形態では、本発明の液滴吐出装置は、
液体が充填されるキャビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に充填された液体の圧力を変動し、この圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させる圧電アクチュエータとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記圧電アクチュエータを駆動する駆動回路と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
所定の期間内に発生する前記基準パルスをカウントするカウンタと、
前記所定の期間内のカウンタのカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出する吐出異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、本発明の別の態様において、本発明の液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法は、アクチュエータを駆動して振動板を振動することにより、キャビティ内の液体を液滴としてノズルから吐出する動作を行った後、基準パルスを発生させるとともに、所定の期間を計測し、計測された所定の期間内に発生した基準パルスをカウントし、このカウント値に基づいて、液滴の吐出異常を検出することを特徴とする。
ここで、好ましくは、所定の基準値から前記所定の期間においてカウントされた基準パルスの数を減算し、この減算結果に基づいて、前記吐出異常を検出する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の別の実施形態では、液滴吐出ヘッドの吐出異常検出方法は、圧電アクチュエータを駆動して液滴を吐出する動作を行った後、基準パルスを発生させるとともに、所定の期間を計測し、計測された所定の期間内に発生した基準パルスをカウントし、このカウント値に基づいて、前記液滴の吐出異常を検出することを特徴とする。これにより、圧電アクチュエータの起電圧に基づく残留振動においても同様に吐出異常を検出することができる。